Đang tải... (xem toàn văn)
TIỂU LUẬN TRÌNH BÀY NHỮNG NỘI DUNG CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH XỬ LÍ SẢN PHẨM KHAI THÁC dầu khí , TIỂU LUẬN TRÌNH BÀY NHỮNG NỘI DUNG CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH XỬ LÍ SẢN PHẨM KHAI THÁC dầu khí TIỂU LUẬN TRÌNH BÀY NHỮNG NỘI DUNG CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH XỬ LÍ SẢN PHẨM KHAI THÁC dầu khí TIỂU LUẬN TRÌNH BÀY NHỮNG NỘI DUNG CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH XỬ LÍ SẢN PHẨM KHAI THÁC dầu khí
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT BỘ MÔN THIẾT BỊ DẦU KHÍ VÀ CƠNG TRÌNH - KHOA DẦU KHÍ – TIỂU LUẬN TRÌNH BÀY NHỮNG NỘI DUNG CƠ BẢN CỦA Q TRÌNH XỬ LÍ SẢN PHẨM KHAI THÁC Hà Nội , 1/2022 Tiểu Luận PRO(123docz.net,0343252360) MỞ ĐẦU 1, Tính cấp thiết đề tài P A G MỤCELỤC 6 2, Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3, Nội dung đề tài , vấn đề cần giải 6 4, Phương pháp nghiên cứu Chương : Khái niệm chung 1.1 , Khái niệm chung công tác thu gom chất lưu khai thác 1.2 , Khái niệm chung công tác xử lý chất lưu khai thác Chương : TRANG THIẾT BỊ VÀ CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG THU GOM , XỬ LÝ SẢN PHẨM KHAI THÁC 2.1 , Thiết bị công nghệ 2.2 , Thiết bị vận chuyển 2.3 , Thiết bị phụ trợ 10 2.4 , Lưu giữ chất lỏng tạm thời 10 2.5 , Trang bị đo kiểm 11 2.6 , Các hệ thống kiểm soát tự động 11 Chương : CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH PHA VÀ XỬ LÝ SẢN PHẨM KHAI THÁC 12 3.1 , Các phương pháp tách dầu – khí – nước ( tách pha ) 12 3.1.1 , Các phương pháp tách pha dầu 12 3.1.1.1 , Phương pháp học 12 3.1.1.1.1 , Cơ chế tách trọng lực 12 3.1.1.1.2 , Cơ chế va đập 3.1.1.1.3 , Cơ chế thay đổi hướng tốc độ chuyển động 13 13 3.1.1.1.4 , Cơ chế tách sử dụng lực ly tâm 13 3.1.1.1.5 , Cơ chế đông tụ 13 3.1.1.1.6 , Cơ chế thấm 13 3.1.1.2 , Phương pháp nhiệt 14 3.1.1.3 , Phương pháp hóa học 3.1.1.4 , Phương pháp điện 14 15 Tiểu Luận PRO(123docz.net,0343252360) 3.2 , Các phương pháp xử lý sản phẩm khaiP thác 3.2.1 , Xử lý dầu 3.2.1.1 , Các biện pháp phá nhũ 3.2.1.2 , Các biện pháp khử nhũ A G E 16 16 16 17 3.2.1.2.1 , Khử nhũ phương pháp nhiệt 18 3.2.1.2.2 , Phương pháp khử nhũ tương hóa chất 3.2.1.2.3 , Phương pháp kết lắng nhờ trọng lực 18 19 3.2.1.2.4 , Phương pháp điện trường – Electrostas coalescer 21 3.2.1.2.5 , Phương pháp khử nhũ lực ly tâm 3.2.1.3 , Xử lí nhũ tương dầu nước 23 23 3.2.1.4 , Xử lý nhũ tương nước dầu 23 3.2.1.5 , Khử muối dầu thô 24 3.2.1.5.1 , Khái niệm 3.2.1.5.2 , Quy trình khử muối 24 25 3.2.1.6 , Xử lý tách dầu thể nhũ tương nước thải nhiễm dầu phương pháp vi sóng điện tử phương pháp tuyển 3.2.1.6.1 , Phương pháp vi sóng điện tử 3.2.1.6.2 , Phương pháp tuyển 3.2.2 , Xử lý khí 3.2.2.1 , Kỹ thuật hấp thụ lỏng 26 26 27 28 28 3.2.2.2 , Kỹ thuật hấp phụ rắn 29 3.2.2.3 , Công nghệ dung máy nén ( nén làm lạnh ) 29 3.2.2.4 , Công nghệ tách lạnh 30 3.2.2.5 , Công nghệ dung máy lọc phân tử 30 3.2.2.6 , Q trình hấp phụ cho xử lý khí thiên nhiên 30 3.2.2.6.1 , Loại bỏ nước khỏi khí thiên nhiên 3.2.2.6.2 , Loại bỏ hydrocacbon khỏi khí tự nhiên 30 31 3.2.2.6.3 , Nito ( N2) loại bỏ khí tự nhiên 32 3.2.2.7 , Cacbon Dioxide ( CO2 ) loại bỏ khí tự nhiên 34 3.2.3 , Xử lý nước thải 3.2.3.1 , Nước thải nhiệm vụ xử lý 35 35 3.2.3.2 , Các biện pháp phá nhũ thuận 3.2.3.3 , Các mục đích khác 36 36 Tiểu Luận PRO(123docz.net,0343252360) Chương : THIẾT BỊ TÁCH PHA VÀ XỬ P LÝ DẦU KHÍ 37 A 4.1 , Tìm hiểu chung thiết bị tách pha 37 4.1.1 , Khái niệm đặc điểm chung 4.1.1.1 , Khái niệm G E 4.1.1.2 , Đặc điểm chung 4.1.2 , Phân loại thiết bị tách 4.2 , Tìm hiểu hệ thống thiết bị tách xử lý sản phẩm khai thác 4.2.1 , Bình tách cấp 37 37 37 38 39 39 4.2.2 , Bình tách cấp 39 4.2.3 , Bình tách cấp 40 4.2.4 , Bình tách pha dạng đứng 40 4.2.5 , Bình tách pha dạng ngang 4.2.6 , Bình tách pha dạng cầu 41 42 4.2.7 , Bình tách chiết khí Degasser 43 4.2.7.1 , Khái niệm 43 4.2.7.2 , Phân loại 44 4.2.7.3 , Lắp đặt khử khí 45 4.2.7.4 , Những nguy tiềm ẩn thường gặp biên pháp khắc phục máy khử khí chân khơng 4.2.8 , Máy tách bùn khí 45 47 4.2.9 , Bình đo 4.2.10 , Bình khử nhũ tương 49 49 4.2.11 , Bình chiết sương ( Scrubber ) 51 4.2.12 , Các thiết bị khác 51 4.2.12.1 , Bộ khử Cacbon 51 4.2.12.2 , Các phần chức thiết bị phân tách khí lỏng 52 4.2.12.3 , Máy tách xyclon 4.2.13 , Slugcatcher 54 55 4.2.13.1 , Khái niệm 55 4.2.13.2 , Phân loại 55 4.2.13.3 , Một số VD làm việc slugcatcher nhà máy xử lý Dinh Cố 57 4.2.14 , Bình tách có hệ thống thải nước sơ 58 4.2.15 , Bình tách pha hai tầng kiểu xốy 59 Tiểu Luận PRO(123docz.net,0343252360) 4.2.16 , Bình tách pha bậc cuối Tài liệu tham khảo P A G E 60 61 Tiểu Luận PRO(123docz.net,0343252360) P DANH MỤCAHÌNH ẢNH G E điển hình ngun lý bể kết lắng xử lý dầu phương pháp điện trường Hình 1: Sơ đồ 20 Hình 2: Sơ đồ 22 Hình 3: Quá trình phá vỡ nhũ tương dầu nước 24 Hình 4: Một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất tách dầu phương pháp sóng vi điện tử 27 Hình 5: Cơ chế phá hệ nhũ hóa phẩm 27 Hình 6: Biểu diễn giản đồ ngưng tụ mao quản Hình 7: Giản đồ chu trình hấp phụ chất hấp phụ đơn Hình 8: Giản đồ trình hấp phụ chọn lọc kích thước Hình 9: N tổng qt2/ CO2 - đẳng nhiệt cho chất hấp phụ Cổng phân tử Hình 10 : Cấu tạo chung bình tách dầu khí dạng thẳng đứng Hình 11 : Sơ đồ nguyên lý bình tách pha hình trụ nằm ngang Hình 12 : Bình tách hình cầu pha Hình 13 : Hình ảnh bình chiết Degasser Hình 14 : Ngun lí hoạt động máy khử khí degasser Hình 15 : Chất lỏng đồng ống khoan Hình 16 : Đường ống đến từ thiết bị tách bùn-khí Hình 17 : Cửa xả bùn thiết bị tách bùn-khí Hình 18 : VIEC- kết hợp tĩnh điện bên tàu Hình 19 : Thiết bị phân tách khí lỏng dạng ngang Hình 20 : Thiết bị phân tách khí-lỏng dạng đứng Hình 21 : máy tách xyclon hình trụ (CCS) Hình 22 : slugcatcher dạng bình Hình 23: Slugcatcher dạng ống (Slugcatcher Finger) Hình 24 : Slugcatcher dạng Parking Loop Hình 25 : Bình tách có hệ thống thải nước sơ Hình 26 : Bình tách tầng kiểu xốy Hình 27 : Bình tách bậc cuối 31 32 33 35 40 41 42 43 44 47 48 49 51 53 54 55 56 56 57 58 59 60 Tiểu Luận PRO(123docz.net,0343252360) P MỞ ĐẦU A G E Dầu mỏ nguồn lượng chiến lược1 quan trọng , giá trị dầu mỏ ảnh hưởng 1, Tính cấp thiết đề tài mạnh mẽ đến phát triển kinh tế toàn giới Riêng Việt Nam , cơng nghiệp dầu khí ngành cơng nghiệp mũi nhọn , đóng vai trị khơng thể thiếu kinh tế quốc dân Tại Việt Nam giới , hệ thống thiết bị thu gom , xử lí vận chuyển dầu khí từ giàn khai thác ln đóng vai trị vơ quan trọng Hệ thống đảm nhiệm chức thu gom xử lí tách tạp chất trộn lẫn dòng chất lưu để tạo dòng sản phẩm cuối : dầu thương phẩm, khí đồng hành nước khai thác…để cung cấp nguồn lượng nhiên liệu cho thị trường Ngoài việc áp dụng hợp lí quy trình vận hành hệ thống thu gom xử lí cơng tác khai thác dầu khí yếu tố để nâng cao hiệu suất khai thác Một nhiệm vụ quan trọng công tác vận hành hệ thông thu gom xử lý sản phẩm khai thác hồn thiện quy trình vận hành đồng thời đưa phương pháp xử lý lỗi thiết bị để tránh cố trình vận hành ,nâng cao chất lượng tăng hiệu làm việc thiết bị Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài trình bày nội dung trình xử lý sản phẩm sản khai thác (từ qua đầu giếng đến bán cho khách hàng) Trong trọng tậm trình xử lý sản phẩm khai thác Nội dung đề tài, vấn đề cần giải Đề tài tập chung nghiên cứu nội dung sau: - Khái niệm chung hệ thống thu gom xử lý sản phẩm khai thác; - Các chức hệ thống thiết bị thu gom xử lý sản phẩm khai thác; - Các phương pháp thiết tách pha; - Các phương pháp thiết bị xử lý dầu -khí Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp tổng hợp, thu thập phân tích tài liệu - Phương pháp lý thuyết, sử dụng kiến thức trình thu gom xử lý sản phẩm khai thác để có nhìn tổng quan cụ thể hệ thống , chức phương pháp sử dụng việc xử lý sản phẩm khai thác Tiểu Luận PRO(123docz.net,0343252360) P CHƯƠNG : KHÁI A NIỆM CHUNG G 1.1 , Khái niệm chung công tác thu gom E chất lưu khai thác Chất lưu khai thác sau khỏi miệng giếng hỗn hợp khí lỏng rắn : Dầu khí, nước, cát bẩn Khí dầu phần thể tự do,một phần hòa tan Cách chất lưu cần tách-lọc, gom chúng lại cần xử lí đạt tiêu chuẩn thương mại môi sinh Như vậy, nhiệm vụ thu gom miệng giếng, tách khí lỏng, xử lí pha, thơng qua việc đo lường để kiểm soát làm việc giếng chất lượng sản phẩm thô Yêu cầu đặt cho công tác thu gom giảm lượng thất thoát bay rị rỉ Tách pha khí lỏng phải triệt để (tách sâu) làm chất lưu đầu-khí-nước đạt tới giá trị thương mại tiêu chuẩn môi sinh cao Công tác thu gom phải trải rộng phạm vi tồn mỏ nên địi hỏi phải giảm thiểu nhân lực vận hành chi phí sắt thép, địi hỏi mức độ tự động hóa cao Mặt khác, thành phần chất lưu suốt đời thay đổi liên tục số lượng khơng cố định Vì vậy, phải hạch định cho q trình vận hành hốn cải hệ thống Hệ thống triển khai theo thiết kế thu gom dự án phê duyệt, chi phí tương đương với chi phí cho thiết kế mở vỉa Sơ đồ hệ thống bị tri phối áp suất làm việc miệng giếng, thành phần HC,điều kiệ địa hình,khí hậu,thủy văn vùng mỏ Hành trình chất lưu hệ thống thu gom cụ thể sau : sản phẩm từ miệng giếng chảy tới miệng giếng đầu nguồn, thường gọi trạm táchđo Tại đây, HC lỏng khí tách riêng (tách hai pha), chất lỏng có nhiều nưc phải tách pha : khí , dầu, nước Việc tách pha có mục đích kiểm soát làm việc giếng Các pha sau tách kiểm định cách cẩn thận số lượng cho ta biết lưu lượng pha, tỉ lệ lỏng khí Rp, độ ngậm nước dầu So sánh số liệu với số liệu dự báo theo thiết kế để phán đốn tình trạng giếng để có giải pháp kịp thời, chẳng hạn suy giảm lưu lượng dầu, gia tang tỉ lệ khí độ ngậm nước Nếu phù hợp với quy luật dự báo giếng vận hành bình thường Khi tỉ lệ khí, nước thay đổi đột ngột, sản lượng dầu giảm tới giới hạn thấp dấu hiệu dòng chảy từ vỉa vào đáy giếng gặp phải bất lợi Chẳng hạn tỉ lệ nước tang vọt nước đánh thủng phần đáy giếng, cịn tỉ lệ khí tang đột ngột trước hết dự báo áp suất mỏ thấp nhiều giá trị bão hòa, biệt xuất mũ khí phụ phần ống lọc Tiểu Luận PRO(123docz.net,0343252360) P bị khí đánh thủng Sự suy giảm lưu lượng dầu áp suất vỉa giảm A mức độ nhiễm bẩn vùng cận đáyGcó giá trị cao E Khi phát giếng làm việc khơng1 bình thường ta điều chỉnh lại chế độ khai thác Thay đổi lưu lượng, thay đổi0giá trị giảm áp thông qua việc điều chỉnh áp suất miệng giếng Từ trạm đầu nguồn, chất lưu chuyển chạm trung tâm Tại thực trình tách pha sâu với áp suất thấp Đồng thời, tiến hành sử lí sơ pha khí, nước Do áp suất tách thấp nên vận chuyển chất lỏng khỏi trạm phải dùng tới máy bơm Cuối cùng, chất lưu chuyển trạm cuối để xử lí pha cách triệt để Đồng thời phải lưu giữ chất lưu lỏng để chờ xuất Chất lưu trước vào lưu trữ trước suất phải đo kiểm cách xác số lượng chất lượng (các thơng số vật lí thành phần tạp chất) 1.2 , Khái niệm chung cơng tác xử lí chất lưu khai thác Sau tách pha ta thu khí dầu nước , chất lưu chưa tinh khiết nghĩa chất lưu chưa đạt tới tiêu chuẩn thương phẩm môi sinh , cần phải tiến hành làm chất lưu gọi trình xử lý chất lưu khai thác Xử lý pha tách trước xuất cất chứa thải mơi trường cách an tồn : + Đối với pha khí: sau khỏi thiết bị tách sơ mang theo thành phần nặng (từ Propan trở lên), mang theo nước khí chua : H2S, CO2… Do cần phải tiếp tục xử lý để thu hồi dầu ngưng tụ, tách nước ngưng tụ để đạt chất lượng khí thương phẩm trước đưa vào đường ống vận chuyển bờ sử dụng trực tiếp phần khí để phục vụ cho trình khoan khai thác giàn + Đối với pha nước: Sau tách sơ khỏi dầu cịn lẫn lượng định tạp chất, trước thải môi trường bên tái sử dụng để ép vỉa cần phải tiếp tục xử lý để loại bỏ tạp chất này, đảm bảo tiêu chuẩn yêu cầu + Đối với pha dầu: Tiếp tục xử lý để tách nước, tách khí, tách muối tạp chất học đạt tiêu chuẩn dầu thương phẩm, sau sản phẩm xuất Tiểu Luận PRO(123docz.net,0343252360) P CHƯƠNG : TRANG THIẾT BỊ VÀ CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG THU A G GOM , XỬ LÝ SẢN PHẨM KHAI THÁC E Để đảm bảo nhiệm vụ thu gom, xử 1lý phạm vi nội mỏ phải có trang gom, vận chuyển dụng cụ đo lường thiết bị để thực q trình cơng nghệ, thu thiết bị bổ trợ 2.1 : Thiết bị công nghệ Đảm nhận việc tách pha lỏng- khí xử lý chất lưu, thiết bị thường gọi bình tách, thiết bị áp lực, thơng số áp suất H độ Nhiệm vụ tách khí tự khỏi dầu tách lỏng nói khỏi theo nguyên lý học vật lý Trường hợp cần tách nước sử dụng nguyên tắc phân ly trọng lực Chất lưu sau tách lẫn tạp chất tồn dạng nhũ tương hạt (hoặc bọt) tạp chất có kích thước cỡ 10^-3 - 10^-5 cm lẫn chất lưu liên kết với chất lưu áp suất phân tử nên cần phải tiếp tục gạn chúng Quá trình xử lý (làm sạch) tạp chất việc khử nhú, với chất lưu lỏng tiến hành bể (bồn) cơng nghệ với kỹ thuật hóa, vật lý, học Với chất lưu khí , việc làm tiến hành tháp hấp phụ hấp thụ, máy nén, thiết bị lọc phân tử, tháp ổn định 2.2 : Thiết bị vận chuyển Đảm bảo lưu chuyển chất lưu phạm vi nội mỏ bao gồm máy bơm, máy nén khí HC hệ thống đường ống công nghệ Khi lượng thân dòng chất lưu (thế năng, động năng) cạn kiệt khơng thể “tự chảy” cần dùng thiết bị bơm-nén để tiếp sức Hai loại bơm, nén phổ biến piston ly tâm: - Loại piston thuộc loại thể tích, dùng cho chất lưu có độ nhớt cao, có lẫn tạp chất sử dụng cần áp suất cao (tới 200-300 atm) lưu lượng thấp - Loại Bơm-nén ly tâm, dùng cho chất lưu có độ nhớt thấp, tạp chất học phù hợp với yêu cầu lưu lượng cao, áp suất thấp (cỡ 100 atm) Hệ thống ống công nghệ, hệ thống ống nội mỏ, phục vụ cho q trình cơng nghệ tạo mạng lưới phức tạp, đa dạng với tổng chiều dài lớn, khác biệt chức năng: thu gom, phân phối với loại chất lưu chịu nén không chịu nén - Ống thu gom: Tập hợp chất lưu dầu-khí nước khai thác từ giếng Trong ống thu gom dầu, khí có đường kính từ 250-350mm, cịn ống gom nước có đường kính lớn hơn, đạt 800-1000 mm - Ông phân phối: thường hệ thống cung cấp khí nén cho giếng phun nhân tạo, cung cấp nước, khí cho giếng bơm ép để trì áp suất via ... tượng nghiên cứu đề tài trình bày nội dung trình xử lý sản phẩm sản khai thác (từ qua đầu giếng đến bán cho khách hàng) Trong trọng tậm q trình xử lý sản phẩm khai thác Nội dung đề tài, vấn đề cần... quy trình vận hành hệ thống thu gom xử lí cơng tác khai thác dầu khí yếu tố để nâng cao hiệu suất khai thác Một nhiệm vụ quan trọng công tác vận hành hệ thông thu gom xử lý sản phẩm khai thác. .. giải Đề tài tập chung nghiên cứu nội dung sau: - Khái niệm chung hệ thống thu gom xử lý sản phẩm khai thác; - Các chức hệ thống thiết bị thu gom xử lý sản phẩm khai thác; - Các phương pháp thiết
